KR101553057B1

KR101553057B1 - 미끄럼 방지 기능을 가진 도막 방수 조성물 및 시공방법

Info

Publication number: KR101553057B1
Application number: KR1020150058232A
Authority: KR
Inventors: 좌운선
Original assignee: 좌운선
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2015-09-15

Abstract

본 발명은 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물 및 시공방법에 관한 것으로, 폴리우레탄 수지, 폴리아스파르테이트 수지, 탄산칼슘, 무기섬유, 우르소데스옥시 콜린산 및 이소도데칸을 포함하여, 상기 조성물을 이용하여 시공 시, 우수한 미끄럼저항성, 내수성 및 부착강도를 가지며, 동시에 건조시간을 단축시킬 수 있어, 단순한 공정으로 빠르게 시공할 수 있어 경제적이고 편리한 시공방법을 제공하는데 탁월한 효과를 나타낸다.

Description

미끄럼 방지 기능을 가진 도막 방수 조성물 및 시공방법{Waterproof material of non-slip and paving method thereof}

본 발명은 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물 및 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 토목 건축 분야에서는 건축물의 노화 방지 및 누수 억제를 위해 건축물의 옥상, 지하층 및 외벽에 있어 필수적으로 방수 작업이 수행되고 있다. 신축 건물의 경우에는 주로 비노출 방수를 실시하고 있으며, 방수작업으로는 아스팔트, 개량아스팔트, 고무 또는 개질고무를 주재료로 하는 시트 방수 공법과, 타르 우레탄, 타르 없는 우레탄, 무기물 또는 고무 변성 등을 주재료로 하는 액체 방수 공법이 주로 적용되고 있다.

상기 시트 방수 공법은 아스팔트 프라이머로 처리된 콘크리트 상에 방수 시트를 부착하고, 상기 방수 시트와 방수 시트가 겹쳐지는 이음부는 토오치 램프 등을 사용하여 용융시킴으로써 물이 침투하지 않도록 하는 방법이다. 상기 방수 시트는 방수층이 갈라지지 않는 특성을 가지고 있으나, 특히 이음부를 토오치 램프로 가열하여 용융시켜 부착시키기 때문에 공정의 지연을 초래하고, 상기 방수 시트가 과열되어 구멍이 뚫리거나, 미처 토오치 램프로 제대로 가열되지 않은 부분은 용융되지 않아 이음부가 균일하게 부착되지 않고 들뜨는 경우가 빈번히 발생되어 물이 스며드는 누수의 원인이 발생하는 문제가 있다.

상기 액체 방수 공법은 방수제를 첨가한 시멘트 모르타르를 방수 부위에 바르는 방법으로 값이 싸고 시공이 간편하지만, 방수층에 균열이 생기기 쉽고 자주 보수작업을 해야하는 단점을 가지고 있다. 반면, 노화된 건축물의 경우에서는 노출 방수로 시공되고 있으며, 폴리우레탄 또는 아크릴 고무를 주원료로 하는 액상의 도막 방수재를 사용하는 도막 방수가 주로 이용되고 있다. 상기 도막 방수 공법은 상기 액상의 도막방수재를 사용하여 일차적으로 표면에 프라이머 처리를 한 후 구조체 상에 액상의 도막 방수재를 롤러로 여러겹 도포하여 도막을 형성하는 것으로서, 이음새 없는 방수 도막을 형성할 수 있다.

그러나, 상기 액상의 도막 방수재를 여러 겹 차례로 도포하는 시간은 오래 걸릴 뿐만 아니라, 도막 한 층당 약 24시간 이상의 경화 시간이 요구되므로 시공기간이 긴 단점이 있다. 특히, 방수 작업 이전에 구도막을 제거해야 하며, 제거된 구도막은 산업 폐기물로 작용하게 된다. 또한, 상기 건축 구조물 자체가 지니는 습기에 의해 상기 구조물에 함유되어 있는 수분이 증발됨으로 인해 기포가 발생하여 방수 도막에 굴곡이 생겨 울퉁불퉁해지거나 상기 방수 도막 자체가 상기 구조물로부터 이탈되어 들뜨는 단점이 발생한다.

한국등록특허 제10-1141511호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위하여 미끄럼저항성이 우수하고 내수성 및 부착강도가 우수한 도막 방수 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 상기 조성물을 이용하여 시공할 경우에는 미끄럼 방지 기능을 가지면서 동시에 건조시간을 단축시킬 수 있어, 단순한 공정으로 빠르게 시공할 수 있는 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 대표적인 일 측면에 따르면, 폴리우레탄 수지, 폴리 아스파르테이트 수지, 탄산칼슘, 무기섬유, 우르소데스옥시 콜린산 및 이소도데칸을 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물제공하는 것이다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, a) 콘크리트 소지면을 전처리하는 단계;

b) 상기 전처리된 소지면에 상기 도막 방수 조성물을 도포하는 단계; 및

c) 상기 도포된 조성물을 경화시키는 경화단계;를 포함하는 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물의 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 도막 방수 조성물은 시공 시, 미끄럼저항성이 우수할 뿐만 아니라 우수한 내수성 및 부착강도를 제공하는데 효과적이다.

또한, 상기 조성물을 이용하여 시공할 경우에는 미끄럼 방지 기능을 가지면서 동시에 건조시간을 단축시킬 수 있어, 단순한 공정으로 빠르게 시공할 수 있어 경제적이고 편리한 시공방법을 제공하는데 탁월한 효과를 나타낸다.

이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.

본 발명의 대표적인 일 측면에 따르면, 폴리우레탄 수지, 폴리 아스파르테이트 수지, 탄산칼슘, 무기섬유, 우르소데스옥시 콜린산 및 이소도데칸을 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물이 개시된다.

일 구현예에 따르면, 상기 폴리우레탄은 이소시아네이트와 폴리올(polyol)이 반응하여 생성되며, 상기 이소시아네이트는 이소시아네이트기(-N=C-O)를 포함하는 물질로서, 이소시아네이트로 이소포론 디이소시아네이트(IPDI, isophorne diisocyanate) 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI, hexamethylene diisocyanate) 중 적어도 하나를 포함하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 우레탄 수지는 폴리올의 히드록시기와 이소시아네이트의 이소시아네이트기가 반응하여 우레탄 결합을 형성하면서 만들어진다. 이렇게 생성된 우레탄 폴리머가 전체 조성물의 신장력을 부여하면서 굴곡성이 우수한 물성을 갖게 하는 역할을 한다. 상기 우레탄 폴리머의 수평균 분자량은 3,000 내지 7,000인 것이 바람직한데, 상기 분자량이 3,000 미만이면, 도막 형성 시 굴곡성 및 내충격성이 취약해질 수 있으며, 7,000을 초과하면, 도막 형성 시 조성물의 점도가 높아 로라 및 레기를 이용한 도장 작업성이 나빠지는 문제점을 가진다.

상기 폴리아스파르테이트(poly aspartate) 수지는 폴리아민(polyamine) 및 폴리에테르 폴리아민(polyamine polyamine)의 혼합물로부터 제조되며, 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 30 내지 55중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 함량이 30 중량부 미만이면, 조성물의 경도 및 내마모성이 현저히 떨어질 수 있으며, 55 중량부를 초과하는 경우에는 조성물의 내굴곡성이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.

구체적으로, 상기 폴리아스파르테이트는 아민기(-NH₂)를 포함하는데, 아민기가 상기 우레탄 수지와 반응하고, 즉, 폴리 아스파르테이트의 아민은 우레탄 폴리머와 연쇄반응을 하여 폴리우레아 구조를 형성한다. 이러한 구조는 본 발명에 따른 조성물이 우수한 내구성을 갖도록 하는 역할을 한다.

상기 탄산칼슘은 첨가제로써 전체 조성물의 필러로 사용될 수 있다. 상기 탄산칼슘은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 15 내지 20 중량부를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 함량이 15 중량부 미만이면 필러로서의 역할을 수행하지 못하여 바람직하지 않으며, 20 중량부를 초과하는 경우에는 전체 조성물의 결합력을 떨어뜨려 바람직하지 않다.

상기 무기섬유는 유리섬유인 것이 바람직하며, 상기 무기섬유는 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 20 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 함량이 10 중량부 미만이면 강도가 저하되는 문제점을 가지며 20 중량부를 초과하는 경우에는 점도가 지나치게 높게 형성되어 바람직하지 않다.

상기 우르소데스옥시 콜린산(Ursodesoxycholic acid)은 내수성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 우르소데스옥시 콜린산은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 2 내지 10 중량부를 포함하는 것이 바람직한데, 상기 함량이 2 중량부 미만이면 그 효과가 미미하여 바람직하지 않으며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 조성물의 경화시간을 저해하여 바람직하지 않다.

상기 이소도데칸(Isododecane)은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 2 내지 10 중량부를 포함하여, 전체 조성물 간의 결합력을 상승시키고 이로 인하여 내마모성을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 상기 우르소데스옥시 콜린산과 함께 미끄럼을 방지하는데 효과적이다. 상기 함량이 2 중량부 미만이면 내마모성 및 미끄럼을 방지효과가 저하되며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 조성물간의 결합력이 떨어지는 문제점을 나타낸다.

다른 구현예에 따르면, 상기 도막 방수 조성물은 실리카, 에르고티오네인 및 펜타에리트리톨 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 상기 조성물의 내수성 및 조성물 간의 결합력을 증가시키는 역할을 하며, 더욱 바람직하게는 에르고티오네인(ergothioneine) 또는 펜타에리트리톨이다. 상기 첨가제는 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 5중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면은 a) 콘크리트 소지면을 전처리하는 단계;

c) 상기 도포된 조성물을 경화시키는 경화단계;를 포함하는 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물의 시공방법이 개시된다.

일구현예에 따르면, 상기 a) 단계는 콘크리트 소지면을 전처리하는 단계로 불순물을 제거하여 조성물과 콘크리트가 잘 결합될 수 있도록 하는 역할을 한다.

상기 b) 단계는 상기 도막 방수 조성물을 소지면에 도포하는 단계로, 3 내지 35mm의 두께로 도포하는 것이 바람직하다. 상기 도막 방수 조성물에 대한 구체적인 설명은 앞서 설명한 내용과 동일하므로 생략하기로 한다.

상기 c) 단계는 도포된 조성물을 경화하는 단계로 30분 내지 5시간 동안 수행되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 30분 내지 3시간 동안 수행되는 것이다. 상기와 같이 본 발명에 따른 도막 방수 조성물을 도포함으로써, 경화시간이 종래보다 빠르게 진행될 수 있으며, 그 공정이 전처리-도포-경화단계로 간단하게 수행될 수 있어 편리한 시공방법을 제공하는데 효과적이다.

이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

[실시예 1-3 및 비교예 1-3]

반응기에 폴리우레탄 수지, 폴리아스파르테이트 수지, 탄산칼슘, 무기섬유, 우르소데스옥시 콜린산, 이소도데칸 및 에르고티오네인을 투입하고 40분 내지 1시간 동안 교반하여 도막 방수 조성물을 제조하였다.(단, 각 성분의 함량은 하기 표 1에 나타내었다.)

성분(중량부)	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3
폴리우레탄 수지	100	100	100	100	100	100
폴리아스파르테이트 수지	30	55	30	30	30	30
탄산칼슘	15	20	15	15	15	15
유리섬유	10	20	10	10	10	10
우르소데스옥시 콜린산	2	10	2	2	-	-
이소도데칸	2	10	2	-	2	-
에르코티오네인	-	-	3	-	-	3

[ 시험예1 ]

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 도막 방수조성물을 소지면에 시공한 후, KS F 2375(노면의 미끄럼 저항성 시험방법)에 의거 제작한 휠 트렉킹 공시체를 이용하여 미끄럼 저항성을 측정하였고, KS C 7613(휘도측정방법)에 따라 휘도계(LS-100, MINOLTA)를 이용하여 휘도 성능을 측정하였으며, KS M ISO 4524:2007에 의거 부착강도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

평가항목	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3
미끄럼저항성(BPN)	60	58	66	41	38	28
휘도(cd/m²)	151	154	149	147	101	103
부착강도(N/mm₂)	2.8	3.0	3.6	1.9	2.2	1.3
건조시간(분)	42	35	55	93	79	103
작업성	◎	◎	◎	○	○	X

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 도막 방수 조성물은 비교예 1 내지 3에 비하여 미끄럼 저항성이 상대적으로 모두 우수한 것을 확인할 수 있으며, 실시예에 경우에는 비교예에 비하여 건조시간이 절반으로 감소되어 작업성이 향상된 것을 확인할 수 있다.

또한, 부착강도에 있어서, 비교예에 비하여 실시예가 현저히 우수한 것을 확인할 수 있다.

[시험예2]

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 조성물을 ASTM D 4050-01에 의거 내마모성 및 물 투수량을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. (단, 물투수량은 직경 15cm, 두께 0.5cm의 시편을 만들어 경화시킨 후, 수압 0.1kg/㎠에서 1시간 동안의 투수량을 측정하였다.)

평가항목	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3
내마모성 (CS-17, 1000g, 1000회전)	174	178	169	109	115	107
물투수량(g/cm2)	거의없음	거의없음	거의없음	2	22	33

상기 표 3에서 보는 바와 같이, 비교예 1 내지 3의 경우에는 내마모성이 현저히 저하되었으며, 내수성 역시 저하된 것을 확인할 수 있다.

반면에 실시예의 경우에는 내수성이 현저히 향상될 뿐만 아니라 내마모성이 160이상으로 현저히 향상된 것을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 도막 방수 조성물은 시공 시, 미끄럼저항성이 우수할 뿐만 아니라 우수한 내수성 및 부착강도를 제공하는데 효과적이다.

Claims

폴리우레탄 수지, 폴리 아스파르테이트 수지, 탄산칼슘, 무기섬유, 우르소데스옥시 콜린산 및 이소도데칸을 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물.
제1항에 있어서,
상기 도막 방수 조성물은 실리카, 에르고티오네인 및 펜타에리트리톨 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물.
제1항에 있어서,
상기 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 폴리아스파르테이트 수지 30 내지 55 중량부, 탄산칼슘 15 내지 20중량부, 무기섬유 10 내지 20 중량부, 우르소데스옥시 2 내지 10 중량부 및 이소도데칸 2 내지 10 중량부를 포함하는 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물.
a) 콘크리트 소지면을 전처리하는 단계;
b) 상기 전처리된 소지면에 상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 조성물을 도포하는 단계; 및
c) 상기 도포된 조성물을 경화시키는 경화단계;를 포함하는 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물의 시공방법.
제4항에 있어서,
상기 b) 단계는 소지면에 조성물을 3 내지 35mm의 두께로 도포하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물의 시공방법.
제4항에 있어서,
상기 c) 단계는 30분 내지 5시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 기능을 가진 도막 방수 조성물의 시공방법.